Dipolidipoli vs hajonta | Dipoli-dipoli-vuorovaikutukset vs. dispersiovoimat
Dipolidipolivuorovaikutukset ja dispersiovoimat ovat molekyylien välisiä molekyylien välisiä vetovoimia. Jotkut molekyylien väliset voimat ovat vahvoja, kun taas jotkut heikkoja. Kaikki nämä molekyylien väliset vuorovaikutukset ovat kuitenkin heikompia kuin molekyylinsisäiset voimat, kuten kovalenttiset tai ionisidokset. Nämä sidokset määrittävät molekyylien käyttäytymisen.
Mikä on dipoli-dipoli-vuorovaikutus?
Napaisuus syntyy elektronegatiivisuuden erojen vuoksi. Elektronegatiivisuus antaa atomin mittauksen houkutellakseen elektroneja sidokseen. Yleensä Pauling-asteikkoa käytetään osoittamaan elektronegatiivisuusarvot. Jaksollisessa taulukossa on malli siitä, kuinka elektronegatiivisuusarvot muuttuvat. Fluorilla on korkein elektronegatiivisuusarvo, joka on 4 Pauling-asteikon mukaan. Vasemmalta oikealle jakson läpi elektronegatiivisuuden arvo kasvaa. Siksi halogeeneilla on suuremmat elektronegatiivisuusarvot jaksolla ja ryhmän 1 elementeillä on suhteellisen pienet elektronegatiivisuuden arvot. Ryhmän alapuolella elektronegatiivisuuden arvot laskevat. Kun kaksi sidoksen muodostavaa atomia ovat erilaiset, niiden elektronegatiivisuudet ovat usein erilaiset. Siksi sidoselektroniparia vetää enemmän yksi atomi verrattuna toiseen atomiin,joka osallistuu joukkovelkakirjan tekemiseen. Tämä johtaa elektronien epätasaiseen jakautumiseen kahden atomin välillä. Elektronien epätasaisen jakautumisen vuoksi yhdellä atomilla on hieman negatiivinen varaus, kun taas toisella atomilla on hieman positiivinen varaus. Tässä tapauksessa sanomme, että atomit ovat saaneet osittaisen negatiivisen tai positiivisen varauksen (dipoli). Suuremman elektronegatiivisuuden omaava atomi saa vähäisen negatiivisen varauksen ja pienemmän elektronegatiivisuuden omaava atomin vähäisen positiivisen varauksen. Kun yhden molekyylin positiivinen pää ja toisen molekyylin negatiivinen pää ovat lähellä, kahden molekyylin välille muodostuu sähköstaattinen vuorovaikutus. Tätä kutsutaan dipolidipolivuorovaikutukseksi. Elektronien epätasaisen jakautumisen vuoksi yhdellä atomilla on hieman negatiivinen varaus, kun taas toisella atomilla on hieman positiivinen varaus. Tässä tapauksessa sanomme, että atomit ovat saaneet osittaisen negatiivisen tai positiivisen varauksen (dipoli). Suuremman elektronegatiivisuuden omaava atomi saa vähäisen negatiivisen varauksen ja pienemmän elektronegatiivisuuden omaava atomin vähäisen positiivisen varauksen. Kun yhden molekyylin positiivinen pää ja toisen molekyylin negatiivinen pää ovat lähellä, kahden molekyylin välille muodostuu sähköstaattinen vuorovaikutus. Tätä kutsutaan dipolidipolivuorovaikutukseksi. Elektronien epätasaisen jakautumisen vuoksi yhdellä atomilla on hieman negatiivinen varaus, kun taas toisella atomilla on hieman positiivinen varaus. Tässä tapauksessa sanomme, että atomit ovat saaneet osittaisen negatiivisen tai positiivisen varauksen (dipoli). Suuremman elektronegatiivisuuden omaava atomi saa vähäisen negatiivisen varauksen ja pienemmän elektronegatiivisuuden omaava atomin vähäisen positiivisen varauksen. Kun yhden molekyylin positiivinen pää ja toisen molekyylin negatiivinen pää ovat lähellä, kahden molekyylin välille muodostuu sähköstaattinen vuorovaikutus. Tätä kutsutaan dipolidipolivuorovaikutukseksi. Suuremman elektronegatiivisuuden omaava atomi saa vähäisen negatiivisen varauksen ja pienemmän elektronegatiivisuuden omaava atomin vähäisen positiivisen varauksen. Kun yhden molekyylin positiivinen pää ja toisen molekyylin negatiivinen pää ovat lähellä, kahden molekyylin välille muodostuu sähköstaattinen vuorovaikutus. Tätä kutsutaan dipolidipolivuorovaikutukseksi. Suuremman elektronegatiivisuuden omaava atomi saa vähäisen negatiivisen varauksen ja pienemmän elektronegatiivisuuden omaava atomin vähäisen positiivisen varauksen. Kun yhden molekyylin positiivinen pää ja toisen molekyylin negatiivinen pää ovat lähellä, kahden molekyylin välille muodostuu sähköstaattinen vuorovaikutus. Tätä kutsutaan dipolidipolivuorovaikutukseksi.
Mikä on dispersiovoimat?
Tätä kutsutaan myös Lontoon dispersiovoimiksi. Molekyylien välisen vetovoiman aikaansaamiseksi tulisi olla varauserotus. On joitain symmetrisiä molekyylejä, kuten H2, Cl2, joissa ei ole varaerotuksia. Elektronit liikkuvat kuitenkin jatkuvasti näissä molekyyleissä. Joten molekyylin sisällä voi tapahtua välitön varauksen erotus, jos elektroni liikkuu kohti molekyylin toista päätä. Elektronin päässä on väliaikaisesti negatiivinen varaus, kun taas toisessa päässä on positiivinen varaus. Nämä väliaikaiset dipolit voivat indusoida dipolin naapurimolekyylissä ja sen jälkeen voi tapahtua vuorovaikutus vastakkaisten napojen välillä. Tällainen vuorovaikutus tunnetaan hetkellisenä dipolin aiheuttamana dipolin vuorovaikutuksena. Ja tämä on eräänlainen Van der Waalsin voima, joka tunnetaan erikseen Lontoon dispersiovoimana.
Mitä eroa on dipolidipolivuorovaikutuksella ja dispersiovoimilla?
• Dipolidipolivuorovaikutuksia esiintyy kahden pysyvän dipolin välillä. Sitä vastoin dispersiovoimat esiintyvät molekyyleissä, joissa ei ole pysyviä dipoleja.
• Kahdella ei-polaarisella molekyylillä voi olla dispersiovoimia ja kahdella polaarisella molekyylillä on dipolidipoli-vuorovaikutuksia.
• Dispersiovoimat ovat heikompia kuin dipoli-dipoli-vuorovaikutukset.
• Sidos- ja elektronegatiivisuuserojen napaisuuserot vaikuttavat dipolidipolivuorovaikutusten voimakkuuteen. Molekyylirakenne, koko ja vuorovaikutusten määrä vaikuttavat dispersiovoimien voimakkuuteen.
